La Luna La Luna 22 Ottobre 2012 – INAF Osservatorio Astrofisico di Catania Presentazione a cura di: G. Cutispoto, S. Guglielmino, P. Romano

La Luna è l’unico satellite naturale della Terra ed è il corpo celeste a noi più vicino Distanza media della Luna dalla Terra: 384.400 km Diametro della Luna: 3476 km (circa ¼ del diametro della Terra) Massa della Luna: 7,35 • 1022 kg (circa 1/81 della massa della Terra) Osservando la Luna le caratteristiche più evidenti sono i “mari” (molti visibili anche a occhio nudo), i “crateri” e le ‘’catene montuose’’

(Rappresentazione in scala del sistema Terra – Luna) La Terra e la Luna Il raggio della Luna è circa ¼ di quello della Terra La distanza media Terra – Luna equivale a poco più di 30 diametri terrestri 384.400 km (Rappresentazione in scala del sistema Terra – Luna)

I “mari” della Luna mare della serenità mare delle piogge mare della tranquillità mare delle crisi oceano delle tempeste mare della fecondità mare degli umori mare delle nuvole Sono grandi pianure basaltiche formate da antiche eruzioni e sono le regioni più “giovani” della Luna (la loro età è compresa tra 3,2 e 4 miliardi di anni)

I crateri Derivano quasi tutti da impatti di meteoriti, solo una piccola frazione ha natura vulcanica; i più grandi hanno diametro di quasi 300 km e profondità fino a 4 km Il cratere Copernicus (diametro circa 93 km) Sulla Luna esistono miliardi di crateri con diametro maggiore di un metro Gran parte dei crateri ha un’età di circa 4 miliardi di anni; l’assenza di erosione (la Luna è praticamente priva di atmosfera) li ha preservati nella loro forma e struttura originale

Le catene montuose La catena montuosa più famosa della Luna è quella degli “Appennini” Si estende per circa 1000 km con vette che superano i 6500 m di altezza La massima altezza delle elevazioni lunari (11.350 m) si incontra nei “Monti Leibniz”, situati in prossimità del polo Sud (il Mt. Everest, maggior elevazione terrestre è “appena” 8848 m)

Un grande progresso nelle conoscenze della morfologia lunare si deve a Galileo, che, nel 1609, fu il primo astronomo a osservare la Luna con l’ausilio di un telescopio La Luna disegnata da Galileo - “Sidereus Nuncius” (1610)

Nel 1651 Giovanni Battista Riccioli e Francesco Maria Grimaldi pubblicarono la prima dettagliata mappa lunare, assegnando dei nomi alle strutture principali Questa classificazione è in uso ancor oggi

Le fasi lunari La luce che riceviamo dalla Luna è luce del Sole riflessa Il Sole illumina sempre metà della Luna; la porzione di area illuminata visibile dalla Terra determina la “fase” lunare Un ciclo completo di fasi è detto “lunazione” (= 29,53 giorni) Luce solare 1: Luna “Nuova” 3: Primo “Quarto” 5: Luna “Piena” 7: Ultimo “Quarto”

La faccia “nascosta” della Luna Il periodo di rivoluzione della Luna intorno alla Terra (27,32 giorni) è uguale al suo periodo di rotazione; ne segue che la Luna rivolge verso la Terra sempre la stessa faccia fa La superficie della ‘’faccia nascosta’’, che può essere osservata solo dallo spazio, appare coperta da crateri, ma sono quasi del tutto assenti i “mari” (foto ottenuta dagli astronauti dell’Apollo 16)

L’esplorazione della Luna Il 14 Settembre 1959 la sonda sovietica “Lunik II” fu la prima macchina costruita dall’uomo a raggiungere (dopo un viaggio di 33,5 ore) la superficie della Luna Lunik II aveva un peso di 390 kg e trasportava numerosi strumenti scientifici Il 25 Maggio 1961, in un discorso al Congresso, J.F. Kennedy afferma: “Credo che questa nazione debba impegnarsi per raggiungere l’obbiettivo, prima della fine di questo decennio, di sbarcare un uomo sulla Luna e riportarlo indenne sulla Terra” “I believe this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade is out, of landing a man on the Moon and returning him safely to the Earth”

Saturn V: il razzo vettore Il programma Apollo Si svolse tra il 1961 e il 1972 e fu il terzo programma di voli umani della NASA, il primo in cui gli astronauti si allontanavano dalla Terra Le missioni Apollo hanno portato 12 astronauti sulla Luna Saturn V: il razzo vettore Il ‘’Saturn V’’ era composto da tre stadi, con un totale di 11 motori; era in grado di inviarne un carico di 47 tonnellate sulla Luna Altezza: 110 m - Diametro: 10 m Peso: 3038 tonnellate

Il ‘’Modulo di comando & servizio’’ Il modulo di comando, ospitava l'equipaggio e gli strumenti per il rientro Dimensioni h = 3,2 m d = 3,9 m Dimensioni h = 7,5 m d = 3,9 m Il modulo di servizio forniva la propulsione, l'energia elettrica e ospitava tutto ciò che veniva consumato durante la missione; al rientro veniva fatto bruciare nell'atmosfera

(Lunar Excursion Module) Il L.E.M. (Lunar Excursion Module) Utilizzato per la discesa sulla superficie della Luna di due dei tre membri dell'equipaggio Permetteva la permanenza sul suolo lunare per oltre 75 ore Altezza: 6,37 m Diametro cabina: 4,27 m Larghezza totale: 9,07 m Volume: 6,65 m³

Apollo 11 E’ stata la prima missione a portare degli astronauti sul suolo lunare Lancio: 16 Luglio 1969 ore 15:32 Allunaggio: 20 Luglio 1969 ore 22:18 Sbarco: 21 Luglio 1969 ore 04:56 Tempo trascorso sulla Luna: 21h 36m Rientro a Terra: 24 Luglio 1969 ore 18:51 Neil Armstrong Michael Collins Edwin Aldrin

Nel momento in cui posò piede sulla Luna Neil Armstrong disse: ‘’Questo è un piccolo passo per un uomo, un balzo gigantesco per l’umanità’’ "That's one small step for a man, one giant leap for mankind."

Il cielo appare nero a causa dell’assenza di atmosfera; La superficie della Luna fotografata dall’interno del modulo lunare dell’Apollo 11 Il cielo appare nero a causa dell’assenza di atmosfera; questo determina una grande escursione termica fra le parti esposte al Sole (107 °C) e quelle che restano in ombra (-153 °C) La Terra vista dalla Luna

Siti degli “allunaggi” delle sonde Apollo mare della serenità mare della tranquillità Apollo 17 mare delle crisi mare delle piogge Apollo 15 oceano delle tempeste mare della fecondità Apollo 11 Apollo 14 Apollo 12 Apollo 16 In totale gli sbarchi delle missioni Apollo furono 6 (Apollo 11, 12, 14, 15, 16, 17), per un totale di 12 astronauti discesi sul nostro satellite mare degli umori mare delle nuvole L’Apollo 13 dovette rientrare a causa di un guasto, le previste missioni Apollo 18, 19 e 20 furono annullate per tagli di bilancio

Probabilmente la Luna si è formata, circa 4,53 miliardi di anni fa, a seguito dell’impatto con la Terra di un corpo, (“Theia”) con dimensioni simili a quelle di Marte Origine della Luna Una parte dei detriti scaturiti da quest’immane urto si collocarono in orbita intorno alla Terra per poi formare la Luna in circa 100 anni

C’è acqua sulla Luna ? I dati ottenuti da “Clementine” indicano una possibile presenza di acqua, sotto forma di ghiaccio, sul fondo di alcuni crateri in prossimità del polo Sud della Luna La sonda “Clementine” ha orbitato intorno alla Luna nel 1994 Se confermata questa scoperta sarebbe importantissima nella prospettiva di installare basi abitate permanenti sulla Luna La sonda “Lunar Prospector” ha svolto ulteriori indagini, ma la presenza di acqua sulla Luna resta ancora da confermare Il polo Sud della Luna

Lunar Reconnaissance Orbiter & Lunar Crater Observation and Sensing Satellite sono due missioni della NASA (lanciate nel Giugno 2009) per identificare aree utilizzabili per basi permanenti e per confermare la presenza dell’acqua; stanno fornendo immagini della superficie lunare con una risoluzione fino a 50 cm Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ha scoperto che… La Luna si sta restringendo a causa di un’attività tettonica relativamente recente connessa al raffreddamento dell’interno Sarebbero circa 200 i metri del diametro lunare (che è di 3476 km) andati persi negli ultimi 40 anni (lo 0,0057 %) Questo dimostra che la Luna non deve essere più considerata un corpo geologicamente "morto"

I siti delle missioni Apollo Lunar Reconnaissance Orbiter è riuscito a fotografare cosa è rimasto sulla superfice della Luna a seguito degli sbarchi delle missioni Apollo Immagini dei siti degli allunaggi ottenute da LRO da un’altezza di circa 50 km

Immagini dei siti degli allunaggi ottenute da LRO da un’altezza di circa 25 km Apollo 12 Apollo 11

Apollo 15 Apollo 17

Questa presentazione ricomincerà tra qualche secondo La Terra vista dalla Luna (immagine ottenuta dalla sonda Kaguya)